JPH05261571A - レーザ加工装置 - Google Patents

レーザ加工装置

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JPH05261571A
JPH05261571A JP4062801A JP6280192A JPH05261571A JP H05261571 A JPH05261571 A JP H05261571A JP 4062801 A JP4062801 A JP 4062801A JP 6280192 A JP6280192 A JP 6280192A JP H05261571 A JPH05261571 A JP H05261571A
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JP
Japan
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pattern
laser beam
laser
mask
forming
Prior art date
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Pending
Application number
JP4062801A
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English (en)
Inventor
Shigenori Fujiwara
重徳 藤原
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明のレーザ加工装置は、レーザ光を発振
するレーザ装置と、このレーザ装置から出力されたレー
ザ光を所定位置へ伝送する伝送手段と、この伝送手段に
より送られたレーザ光を反射する反射手段と、不透明膜
で形成された基板に被加工物にマーキングするパターン
を穿孔することにより形成する穿孔手段またはレーザ光
を透過する透過材で形成された基板に被加工物にマーキ
ングするパターンを前記レーザ光を透過しない非透過材
にて形成するマスク作成手段と、前記不透明膜に前記穿
孔手段により前記パターンを形成されたパターンマスク
または前記基板に前記マスク作成手段にて前記パターン
を形成されたパターンマスクと、前記パターンマスクを
介して送られたレーザ光を前記被加工物上に集光照射す
る集光手段とを有する。 【効果】 本発明によれば、マスクパターンを簡便に変
更することができ、被加工物に対して適切なレーザ加工
を実現できると共に、生産性の向上を図ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を用いて被加
工物に任意にパターンをマーキングするレーザ加工装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、マーキング加工を行なうレーザ
加工装置は、マスクイメージ法或いは直接マスク法によ
り、被加工物上にレーザ光を照射し、表面にレーザ光に
よる変質或いは一部除去加工を行ない、パターンマスク
に形成されたパターンと同一の形を描こうとするもので
ある。
【0003】図5は、従来のこの種のレーザ加工装置を
示すもので、レーザ光Lを発振するレーザ装置1と、こ
のレーザ装置1から出射されたレーザ光を加工領域まで
導く伝送光学系2と、任意の文字や数字が形成されたパ
ターンマスク3と、このパターンマスク3を通したレー
ザ光を集光するイメージングレンズ4とから構成され、
イメージングレンズ4を介して、被加工物5にマーキン
グされる。また、安全上レーザ光Lの伝送路を覆う光路
カバー(図示せず)を有している。
【0004】このように構成されたレーザ加工装置にお
いては、イメージングレンズ4によりパターンマスク3
に形成されたパターンは、スライド映写と同様の原理
で、被加工物5上に結像される。そして、レーザ光のエ
ネルギーにより、被加工物5上の表面は加工され変質或
いは一部材料の除去が行なわれ、光の反射が異なるよう
にするため、被加工物5上にパターンと同様の文字や数
字を読み取ることができるようになる。また、被加工物
5は搬送コンベア6により搬送されている。
【0005】なお、ここでは、マスクイメージ法による
マーキング方法を示したが、パターンマスク3を直接被
加工物5上に設置することにより、直接マスク法による
マーキング方法も存在する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のレ
ーザ加工装置においては、パターンマスクは通常金属の
薄膜材料に必要なパターン形状を穴明け加工にて形成し
たものが、ガラス等の透過材にクロム(Cr)等の金属
の反射材を蒸着により塗布したものであり、これらを板
状に形成して用いていた。
【0007】そして、このようなパターンマスクは金属
をエッチングするか、ガラス等に金属を蒸着したものを
エッチングするか、或いは、レーザにより微細加工を施
すかして作成していた。
【0008】このため、これらパターンマスクの作成に
は、かなりの時間と労力を費やしているのが実情であ
り、数多くのパターンをマーキングする場合、多数のパ
ターンマスクを用意するとともに、これらの交換作業を
随時行なわなければならなかった。
【0009】そこで、本発明は、上記問題点を鑑み、簡
便に複数種類のパターンマスクを用いてマーキングする
ことが可能なレーザ加工装置を提供することを目的とす
る。 [発明の構成]
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、レーザ光を発振するレーザ装置と、この
レーザ装置から出力されたレーザ光を所定位置へ伝送す
る伝送手段と、この伝送手段により送られたレーザ光を
反射する反射手段と、前記レーザ光を透過しない非透過
材で形成された基板に被加工物にマーキングするパター
ンを穿孔することにより形成する穿孔手段と、前記基板
に前記穿孔手段にて前記パターンを形成したパターンマ
スクと、このパターンマスクに形成された前記パターン
を介して送られたレーザ光を前記被加工物上に集光照射
する集光手段とを備えたレーザ加工装置、及びレーザ光
を発振するレーザ装置と、このレーザ装置から出力され
たレーザ光を所定位置へ伝送する伝送手段と、この伝送
手段により送られたレーザ光を反射する反射手段と、前
記レーザ光を透過する透過材で形成された基板に被加工
物にマーキングするパターンを前記レーザ光を透過しな
い非透過材にて形成するマスク作成手段と、前記基板に
前記マスク作成手段にて前記パターンを形成したパター
ンマスクと、このパターンマスクを介して送られたレー
ザ光を前記被加工物上に集光照射する集光手段とを備え
たレーザ加工装置とを提供する。
【0011】
【作用】このように構成された本発明のレーザ加工装置
においては、レーザ光を透過しない非透過材にパターン
形状を穿孔することにより形成したり、レーザ光を透過
する透過材にパターン形状をレーザ光を透過しない非透
過材により形成することにより、被加工物に応じてパタ
ーンを任意に変更することができ、汎用性のあるマーキ
ング加工を実現することができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。
【0013】図1に示すように、本実施例のレーザ加工
装置は、レーザ光を発振するTEA−CO2 レーザ10
と、このTEA−CO2 レーザ10から出射されたレー
ザ光Lを反射鏡11a,11b,11cを有する伝送系
12と、50ミクロンの銅薄膜で形成され、両側にロー
ル13a,13bを設け、所定の張力にてロール13a
からロール13bへ巻取られるパターンマスク14と、
ロール13a側に設けられ、パターンマスク14を穿孔
することにより、所望のパターンを形成する穿孔装置1
5と、被加工物16を所定位置へ搬送する搬送テーブル
17と、パターンマスク14に形成されたパターンを介
して、被加工物16上にレーザ光Lを照射するイメージ
ングレンズ18とから構成される。
【0014】また、穿孔装置15は、コンピュータ19
と接続され、コンピュータ19からの指令に基づいて、
任意の形状のパターンを多数の孔をドットの集合体とし
て形成する。
【0015】このように、構成された本実施例において
は、ドットの集合体として形成されたパターンがマーキ
ング位置に合うようにパターンマスク14を駆動し、パ
ターンがマーキング位置に達すると、TEA−CO2
ーザ10からレーザ光Lが出射され、伝送系12を介し
て、パターンマスク14まで送られる。そして、パター
ンマスク14を介して、レーザ光Lはイメージングレン
ズ18へ送られ、イメージングレンズ18にてパターン
が結像され、被加工物16上に照射される。このとき、
マスク上のパターンと照射されたマーキングの像とは反
転した倒像となっている。
【0016】また、本実施例では、被加工物16である
トランジスタ、LED、小型リレーに順次、定格及び部
品記号、番号をマーキングしているが、このように異な
ったマーキングを行なう場合においても、コンピュータ
19からのパターン描写の変更を行なうことにより、任
意のパターンのマーキングを行なう。
【0017】なお、本実施例のパターンマスクは、銅薄
膜で形成したが、紙、アルミニウムや鉄、ステンレス等
で形成してもよい。また、レーザ装置においても、本実
施例ではTEA−CO2 レーザを用いたが、YAGレー
ザ、エキシマレーザ、金属蒸気レーザを用いてもよい。
【0018】YAGレーザの場合には、パターンマスク
としてレーザ光が透過しないように、カーボンを混ぜた
プラスチックフィルムを用いてもよい。また、エキシマ
レーザの場合には、発振波長が紫外線領域であるので、
可視光の通るものでもほとんど遮蔽体として作用し、パ
ターンマスクとして利用することができる。例えば、ポ
リイミド膜やカプトン膜等が耐熱性の面と加工性のエッ
ジのきれいさから適用し易い。次に、本発明の第2の実
施例を図面を用いて説明する。図2に示すように、本実
施例の特徴は、カード状のパターンマスク20にカード
パンチャー21に穿孔してパターンを形成するようにし
た点である。
【0019】本実施例においては、カードパンチャー2
1にて穿孔されたカード状のパターンマスク20をレー
ザ光Lの光路上に設け、搬送コンベア22にて搬送され
る被加工物16が所定位置に達すると、パターンマスク
20を介してマーキング加工を行なう。なお、本実施例
では、パターンマスク20の交換を人手により行なって
いるが、自動交換機構を用いて人手を介さず行なうこと
もできる。また、上記2つの実施例にて適用されたパタ
ーンマスクを図3に示す。
【0020】図3(a)に示したパターンマスク30は
穿孔にてドット状にパターン31を形成したもので、コ
ンピュータのプリントに用いられているドットプリンタ
での印字形態と同様な形態である。
【0021】図3(b)に示したパターンマスク32も
パターンマスク30と同様な形態でパターン33を形成
したが、その形状が矩形である。なお、パターンマスク
30の丸形のパターン31に比べ、パターンマスク32
の矩形のパターン33の方が加工面積が広くなり、はっ
きりとした判別ができる。次に、本発明の第3の実施例
を図面を用いて説明する。
【0022】図4に示すように、本実施例の特徴は、描
写装置40によりポリエチレン薄膜にて形成されたパタ
ーンマスク41上にカーボンインクにてパターンを描写
する点にある。
【0023】本実施例のレーザ加工装置においては、パ
ターンマスク41の両端をロール状にし、駆動装置42
a,42bにより、所定張力で、一定方向へ送り、パタ
ーンマスク41に形成されたパターン43がレーザ光L
の光路上に位置決めする。そして、描写装置40内に設
けられたカーボンインクテープ(図示せず)からインク
を熱転写によりパターンマスク41上に塗布し描写を行
なう。また、描写装置40のデータ入力はコンピュータ
19により行なう。
【0024】なお、レーザ装置としてTEA−CO2
ーザを用いる場合には、レーザ光を透過するマスク基板
には、ポリエチレンフィルム、光を遮蔽する非透過材に
はカーボンブラックインクが適当であるが、マスク基板
にテフロンフィルム、非透過材にオイルインク等を用い
ることができる。また、マスク基板上に遮蔽用インクを
塗布して、熱転写により一部除去加工を行ない、パター
ンマスクを形成してもよい。
【0025】更に、本実施例のレーザ装置としてTEA
−CO2 レーザを用いたが、YAGレーザ、エキシマレ
ーザ、金属蒸気レーザ等を用いてもよく、YAGレーザ
を用いる場合は、マスク基板として可視光を透過する光
学プラスチックが、エキシマレーザの場合には、マスク
基板として紫外線の波長域での良好な透過率を有する材
質で形成した薄膜が適用できる。
【0026】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、マ
スクパターンを簡便に変更することができ、被加工物に
対して適切なレーザ加工を実現できると共に、生産性の
向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概要構成図。
【図2】本発明の第2の実施例を示す概要構成図。
【図3】図1及び図2に示した実施例に用いられるパタ
ーンマスクを示す図。
【図4】本発明の第3の実施例を示す概要構成図。
【図5】従来のレーザ加工装置を示す概要構成図。
【符号の説明】
10…TEA−CO2 レーザ、 11a,11b,1
1c…反射鏡、12…伝送系、 14,20,30,
32,41…パターンマスク、15…穿孔装置、 1
6…被加工物、 18…イメージングレンズ、21…
カードパンチャー、 40…描画装置。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光を発振するレーザ装置と、この
    レーザ装置から出力されたレーザ光を所定位置へ伝送す
    る伝送手段と、この伝送手段により送られたレーザ光を
    反射する反射手段と、前記レーザ光を透過しない非透過
    材で形成された基板に被加工物にマーキングするパター
    ンを穿孔することにより形成する穿孔手段と、前記基板
    に前記穿孔手段により前記パターンを形成されたパター
    ンマスクと、前記穿孔手段により前記パターンマスクに
    形成された前記パターンを介して送られたレーザ光を前
    記被加工物上に集光照射する集光手段とを具備したこと
    を特徴とするレーザ加工装置。
  2. 【請求項2】 レーザ光を発振するレーザ装置と、この
    レーザ装置から出力されたレーザ光を所定位置へ伝送す
    る伝送手段と、この伝送手段により送られたレーザ光を
    反射する反射手段と、前記レーザ光を透過する透過材で
    形成された基板に被加工物にマーキングするパターンを
    前記レーザ光を透過しない非透過材にて形成するマスク
    作成手段と、前記基板に前記マスク作成手段にて前記パ
    ターンを形成されたパターンマスクと、このパターンマ
    スクを介して送られたレーザ光を前記被加工物上に集光
    照射する集光手段とを具備したことを特徴とするレーザ
    加工装置。
JP4062801A 1992-03-19 1992-03-19 レーザ加工装置 Pending JPH05261571A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011109073A (ja) * 2009-11-16 2011-06-02 Samsung Mobile Display Co Ltd レーザマスク及びこれを利用した逐次的横方向結晶化方法
CN102848082A (zh) * 2012-08-31 2013-01-02 赵本和 激光打标机

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011109073A (ja) * 2009-11-16 2011-06-02 Samsung Mobile Display Co Ltd レーザマスク及びこれを利用した逐次的横方向結晶化方法
CN102848082A (zh) * 2012-08-31 2013-01-02 赵本和 激光打标机
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